与CTO Paul Scanlan一对一。
华为技术公司华为运营商业务组首席技术官保罗·斯坎兰（Paul Scanlan）与半导体工程公司坐下来讨论5G，这些用例具有吸引力，原因为何，以及与以前的无线技术相比如何。
SE：您在哪里看到5G，如何看待6GHz以下和毫米波的发展？
斯堪兰：5G是一个转型平台。5G的第一个明显用例是，它比4G，3G或2G便宜。如果您在数据市场中有增长-我们在世界上每个国家/地区的数据都有增长，并且这个数字在25％到30％之间-5G将永远比4G或其他任何产品便宜。原因是容量。这与速度无关。这与延迟无关。这与容量有关，而5G的容量是4G的20至30倍。如果设备和硬件成本相近，那显然更好。第二个用例是效率更高。如果您继续建设4G，3G或2G网络并且不断增长，那么您将使移动网络的碳足迹增加一倍。如果您构建5G并且构建了最坏的情况（这是最慢的部署），从现在到2025年，碳排放量或多或少将保持不变，然后开始下降。几周前，我参加了一次网络研讨会，其中一项评论是，“我不知道那是怎么回事。对于某些应用程序，您需要具有更多的站点和更多的密度。” 是的，但只需考虑需求。
SE：一项挑战一直试图在商业上利用毫米波信号，因为它们衰减得如此之快并且容易被破坏。您在哪里看到mmWave？
Scanlan：所以首先，它更便宜。其次，它可以解决您的OpEx问题，并且具有高能效。您想使用最有效的技术来尽可能地控制温室气体。关于平台的第三部分是它为您提供了不同部署模型的机会。因此，在此之前，典型的2G，3G机架高度为1.8至2.4米。在WiFi路由器大小中，您有两种选择。您可以拥有与4G类似的4T4R，但是频谱为100MHz，并且可以使用5G的新编码，成帧和调制，这样您可以获得更好的结果。或者，使用毫米波，您可以拥有16T16R并获得与精装书大小差不多的东西。如果您使用华为拥有的常规64T64R C频段，则重25公斤。在中国这里，我们没有考虑将其部署在大型塔上。我们将它们放在灯柱上，将它们集成到看起来美观的东西中。我们将它们放置在人们所在的地方，交通在哪里，交通信号灯在哪里，电源在哪里。所有这些事情远比在建筑物或一块土地上找到场地，建造70米高的塔并尽可能多地辐射大得多。那不是全部。
SE：那么您如何处理所有其他B2B商业模式？
斯堪兰：这是5G的巨大机遇。但是在毫米波中，您面临挑战。你只有几百米。您不希望它穿过建筑物，因为它不会穿过建筑物。您不希望它超过3公里，因为它不会超过3公里。因此，您不会以这种方式构建它。主要流量（占所有流量的80％）在室内。我们在室内使用什么？WiFi卸载。没有安全性和偶然性的连接。您放入16T16R，在16T16R上每个操作员有1 gig的带宽。或者，如果您真的需要，您每人要有20场演出。场景是在正确位置的热点-医院，学校，制造厂内部。那是您可能要考虑毫米波之类的地方。在户外部署毫米波 除非您一直沿每条运输动脉都提供它，否则这几乎没有意义。我认为美国正在尝试做正确的事，但是鉴于它没有C波段频谱去提供毫米波作为电缆的竞争者，所以这没有任何意义。如果没有绿色，效率和降低运营支出的好处，那么就存在着改变行业的机会，那就是美国应该使用毫米波产品的地方。
SE：因此，您正在研究定点分布类型的方法，而不是尝试遵循典型的移动设备用户，对吗？
斯堪兰：正确：在美国农村，华为安装了很多设备，我们的6TR4 4G到农村社区运行了5英里，每秒可传输647兆比特。您可能不会从任何人那里获得每秒647兆位的数据。那甚至不是5G。它是64 MIMO，TDD（时分双工）频谱为2.3或2.5，甚至可以在2.6中实现。关键是频谱，频谱，频谱。这是有效和有效分配的正确频谱，并激励运营商在整个地理区域和整个行业中进行部署。这就是您需要考虑的。监管机构通常不一定掌握最新产品真正能做什么或电信运营公司效率的所有信息。政府希望产业转型和经济增长。电信运营商想要什么？息税折旧摊销前利润。利润，季度收入。如果您看一下英国的医疗保健和制造业，所有四个运营商都在“这里，这里，这里和这里”构建5G。因此，我们与所有制造商“在那里，那里，那里和那里”进行了覆盖。他们不在同一个地方。您为频谱支付了14亿美元，又为设备和部署又增加了5亿美元，以实现95％的覆盖率的SLA。如果您带了一辆救护车，这是挽救生命的好主意。因此，您需要吞吐量低的救护车，然后需要出色的医疗工具包，分析工具和先进的预测性工具，以便当他们到达医院时，一切都准备就绪，可以使用。所有这些伟大的技术。但是，即使在主要道路上，您仍然会掉线。因此，现在您期望电信公司为这项基本服务提供有保障的覆盖范围，以挽救生命吗？这不是频谱许可的条款。对于平台转型，您确实必须谈论事实并了解5G的真正作用。
SE：分布式云的想法如何？
斯堪兰：我一直称云为云，因为概念是您将某物放置在某处，其他人可以利用它。因此，我发布了一个应用程序，您可以在任何地方使用它。我为您提供服务，您可以在其他地方进行购买。它不仅仅是数据中心的包装。但是每个人都在谈论MEC-多访问边缘计算。这是实现非常低延迟（不到1毫秒）所需的组件。华为的延迟大约为0.3毫秒。借助5G，要实现这一目标的唯一方法是，如果您具有某种形式的计算能力，并且非常接近边缘。当您开始部署这样的事情，并且希望将计算和存储放得更近时，您正在尝试提供例如基于校园到校园，基于校园内和基于校园间的解决方案。这些流量中有很多是本地流量。因此，您可能正在提供患者信息，因为其中很多信息往往更本地化。然后，您尝试为对延迟非常敏感或对延迟非常敏感的事物（例如机器人或汽车）提供一些计算。尽管联网汽车和自动驾驶汽车完全不同，但汽车并不是必不可少的。而且，有关如何或不应该将5G用于联网汽车的用例正在发生变化。
SE：机器人技术也一样，对吗？
斯堪兰：如果您曾经有一个机器人向您走来，那么您要做的第一件事就是后退，因为您身上有120公斤的金属。而且，如果您握着一个铰接式机器人的手，又有什么能阻止它从您的手上踩下来呢？延迟必须很小。现在，我制造一个价值100万美元的机器人，但我卖不出去，还是制造一个1,000美元的机器人，并将所有计算设备放在别处。为此，我必须具有非常低的延迟。这类交互式的事情可以更快地完成。因此，您需要在此数据中心中进行某些此类事情，我们将其称为MEC。它只是靠近无线电而提供的核心网络的一部分。每个国家都会因部署模型而有所不同。每个国家/地区都会有所不同，因为它们连接数据中心和架构的光纤数量很大，和距离。如果您尝试从纽约运行数据中心，并且想要在加利福尼亚州使用低延迟应用程序，则需要在加利福尼亚州放置一个数据中心。在一个小国家，他们有1个数据中心还是这些小东西20个？
SE：这将对智能手机产生什么影响？
Scanlan：下一部智能手机只需要玻璃杯和一点电池即可。只要存在连接，您就不需要任何计算。我们面临的挑战是阻止所有人谈论有关5G的垃圾，并了解如何部署它以及每个行业的实际经济利益在哪里？然后我们如何提取呢？电信公司通常会建造一座塔，并出售SIM卡。5G诞生于三年前，他们不知道商业模式会是什么样。他们说这只会更快。但是突然之间，他们发现它的容量更大。从OpEx的角度来看，它实际上更便宜，每兆赫兹每比特的成本也更低。
SE：这在中国如何运作？
斯堪伦（Scanlan）：我有一部5G手机，并且从去年年底开始就拥有了。我突然意识到这件事与众不同。运营商没有告诉我他们刚刚启用了5G。我只是注意到，尤其是在发送消息时，它的闪电般迅速。当我查看中国的某些站点时，我决定进行测试。我正在获得300MHz，这是5G。一位聪明的操作员使用分析功能来查看我的行为，查找了我的定价包，然后说：“我们必须保留这个人。保持美妙的经历，他不会去任何地方。” 这是完全不同的想法。在中国的部署模型是自动的。当我们建造医院时，我们在72小时内部署了完整的5G网络。
SE：那么当您部署5G时，无论是部署6GHz以下还是毫米波，都会有所不同吗？
斯堪兰：这需要一些架构思考。由于像元的大小较小，因此必须考虑诸如速度之类的问题，例如对象移动速度是否过快。为了获得无缝的毫米波，您需要大量的这些单元，否则将在热点中提供它们。如果您在购物中心或高密度的交通区域中放置六个16 x 16毫米波单元，那么该架构实际上就是传输层。一切都成为回程，回程，回程。这成为您最大的挑战。如果您有更多的站点，由于使用的是毫米波频谱，那么您需要考虑冗余，环路和环形等等。如果站点出现故障，并且您的流量非常大，则很大一部分流量将丢失。因此，如果您看一下网状结构，你怎么到那的？因此，沿道路的毫米波部署模型会很好。您可以选择每几个灯柱，给AT＆T一个，Verizon一个，Sprint一个，然后就这样继续。光纤已经在那里。你有管道。在大多数发达国家，所有墙壁和灯柱上都有管道。那里已经有力量-比您需要的力量更多。这不是一个复杂的场景。对于运营商而言，OpEx是最大的成本。是62％到67％。OpEx，而不是CapEx。资本支出在12％的范围内。网站是出租的。在大多数发达国家，所有墙壁和灯柱上都有管道。那里已经有力量-比您需要的力量更多。这不是一个复杂的场景。对于运营商而言，OpEx是最大的成本。是62％到67％。OpEx，而不是CapEx。资本支出在12％的范围内。网站是出租的。在大多数发达国家，所有墙壁和灯柱上都有管道。那里已经有力量-比您需要的力量更多。这不是一个复杂的场景。对于运营商而言，OpEx是最大的成本。是62％到67％。OpEx，而不是CapEx。资本支出在12％的范围内。网站是出租的。
SE：您认为自动驾驶有什么必要？
斯堪兰：如果要自治，则需要更改基础结构。您需要更改监管政策。我们需要所有连接的基础架构。这意味着所有交通信号灯，所有道路-或至少是那些只能自动行驶的道路-然后必须赋予操作员货币化的权限。否则，他们将无法构建它。因此，如果每辆车每月要给他们1美元或5美元，那么电话公司运行这项至关重要的服务的动机是什么？评审团仍在进行自动驾驶，但正在试行中。在某些情况下，它可以在某些国家，某些道路上使用。今天，如果您想运行基于毫米波的自动驾驶，您会发疯的。但是，如果您在700到800 MHz之间运行它，甚至在1,800 MHz之间运行，因为其中有很多1，世界各地有800个基础设施，因此您可以将所有内容降低到4G和1800。借助5G，它可以在您拥有的所有频率下运行。
SE：大规模MIMO呢？
Scanlan：Massive MIMO是一项已被添加和吹捧的不同技术，但它不是5G的基础。我们已经在无线电设备上运行了大规模MIMO，以实现等效的固定无线访问已有7至10年。我们将其部署在23 MHz，25 MHz甚至3.5 GHz的旧WiMax频谱中。这就是为什么我们的产品在天线技术中真正高度集成到滤波器中的原因。
SE：那么，将这些部件放在一起，您如何看待汽车的所有这些情况？
斯堪兰：有一些非常创新的公司正在研究另一种运输方式，在这种运输方式中，电机需要靠近车轮。您实际上并不一定需要所有行李空间。如果车辆不撞车，则不需要金属，因此汽车可以用塑料制成。如果您考虑未来，那不只是我的车在看着前方的车。这是我的汽车能够看到前方的汽车，以及前方那辆汽车的视线。这就是适合5G的地方，这就是为什么您需要基于网络的技术而不是WiFi之类的原因。您之所以喜欢5G的第二个原因是，车辆是否可以以其他方式完成-基本上是带轮子的盒子，里面有人与之互动。您可以继续做您正在做的所有事情-也许窗户不一定是玻璃的，但是它们是多媒体的-因此，随着您获得的吞吐量以及更低的延迟，您可以在车内连接许多东西。它变得像移动房屋或移动办公室。
SE：那谁拥有小屋？是宝马还是苹果？
斯堪兰：如果您考虑未来汽车内的事物，那就是轮子，传动系统，电动机，服务器，存储，电池，电源管理系统，移动电话，物联网。这些都不是汽车公司今天制造的。这就是为什么华为与一些汽车公司合作。驾驶自动驾驶汽车的方法是将人们带离驾驶席。但是现在您仍然遇到问题，这正是5G真正来临的地方。如果您没有数据，诸如AI之类的东西将无法正常工作。真正创建新用例的是数据的收集，存储，处理和分析。我不需要红绿灯。我走出门，走了100米，这是行人超过汽车数量的地方，然后您停下了汽车，行人便走了。
SE：5G还适合什么地方？而且在什么地方不起作用？
斯堪兰：电信运营商将人员部署在基础设施中。不一定是农场，也不是拖拉机在哪里，这是我们之前讨论的。那么他们如何从中获利呢？是无人机$ 1还是每台拖拉机$ 1？在欧洲有很多很好的案例研究。以奶牛养殖为例。如果您有很多好的数据，那么您就知道合适的时机可以挤奶以获取最大的产量。我们还将数据用于挪威北部的养鱼业，在那里我们将高清摄像机与饲料和其他所有东西结合在一起。我们正在集成许多东西，以便能够检测动物何时喂食或不喂食以减少浪费。以鱼为例，我们正在检测虱子和寄生虫。对于动物，我们主要是在寻找疾病以提高产量。如果您可以自主执行此操作，则它会更快，更便宜。在挪威，我称其为鱼的面部识别，因为它们使用相机进行实际识别。可以将同一概念扩展到其他类型的农业中。这些概念中的一些被用于田地施肥和农药施用，而不是使用农作物除尘器，其中农作物喷粉以未知数量散布到各处。例如，对于小型无人机，无人机可以成为这种东西的传送系统，但是拥有摄像头并识别一大堆其他东西也很容易。因此，您得到的机器人不仅有能力去摘苹果，滴一点肥料或为某些东西授粉，还能做更多的事情。它变得更加集成。如果您可以自主执行此操作，则它会更快，更便宜。在挪威，我称其为鱼的面部识别，因为它们使用相机进行实际识别。可以将同一概念扩展到其他类型的农业中。这些概念中的一些被用于田地施肥和农药施用，而不是使用农作物除尘器，其中农作物喷粉以未知数量散布到各处。例如，对于小型无人机，无人机可以成为这种东西的传送系统，但是拥有摄像头并识别一大堆其他东西也很容易。因此，您得到的机器人不仅有能力去摘苹果，滴一点肥料或为某些东西授粉，还能做更多的事情。它变得更加集成。如果您可以自主执行此操作，则它更快，更便宜。在挪威，我称其为鱼的面部识别，因为它们使用相机进行实际识别。可以将同一概念扩展到其他类型的农业中。这些概念中的一些被用于田地施肥和农药施用，而不是使用农作物除尘器，其中农作物喷粉以未知数量散布到各地。例如，对于小型无人机，无人机可以成为这种东西的传送系统，但是拥有摄像头并识别一大堆其他东西也很容易。因此，您得到的机器人不仅有能力去摘苹果，滴一点肥料或为某些东西授粉，还能做更多的事情。它变得更加集成。因为他们使用相机来实际识别它们。可以将同一概念扩展到其他类型的农业中。这些概念中的一些被用于田地施肥和农药施用，而不是使用农作物除尘器，其中农作物喷粉以未知数量散布到各地。例如，对于小型无人机，无人机可以成为这种东西的传送系统，但是拥有摄像头并识别一大堆其他东西也很容易。因此，您得到的机器人不仅有能力去摘苹果，滴一点肥料或为某些东西授粉，还能做更多的事情。它变得更加集成。因为他们使用相机来实际识别它们。可以将同一概念扩展到其他类型的农业中。这些概念中的一些被用于田地施肥和农药施用，而不是使用农作物除尘器，其中农作物喷粉以未知数量散布到各处。例如，对于小型无人机，无人机可以成为这种东西的传送系统，但是拥有摄像头并识别一大堆其他东西也很容易。因此，您得到的机器人不仅有能力去摘苹果，滴一点肥料或为某些东西授粉，还能做更多的事情。它变得更加集成。而不是使用农作物喷粉器，这些东西以未知数量散布到各地。例如，对于小型无人机，无人机可以成为这种东西的传送系统，但是拥有摄像头并识别一大堆其他东西也很容易。因此，您得到的机器人不仅有能力去摘苹果，滴一点肥料或为某些东西授粉，还能做更多的事情。它变得更加集成。而不是使用农作物喷粉器，这些东西以未知数量散布到各地。例如，对于小型无人机，无人机可以成为这种东西的传送系统，但是拥有摄像头并识别一大堆其他东西也很容易。因此，您得到的机器人不仅有能力去摘苹果，滴一点肥料或为某些东西授粉，还能做更多的事情。它变得更加集成。
SE：从技术角度来看，这有什么要求？
Scanlan：您需要天线面向果园或农场，而不是人们所在的地方。如果您有一个10,000英亩的农场，则需要考虑使用毫米波。如果是700 MHz，您将有更好的选择。请记住，这不一定与高吞吐量有关。如果使用700 MHz，则每个运营商大约有45MHz。当100G，没有保护带以及部署大规模MIMO时，5G都是高效的，但您并不会获得可能会获得的所有性能优势。
SE：可以缩小毫米波吗？
Scanlan：不，因为您要为特定频段构建收音机。因此，例如，为美国的1,700至3500频谱提供所有内容都是非常简单的。您可以将所有内容打包在一个盒子中。它可以覆盖所有这些，并且天线和所有东西都不会使其变得可笑。我们实际上已经做到了。盒子更大一点，但是双向都为64 MIMO，并且它为5G提供了内部所有频率。但是请记住，您不能一劳永逸地得到东西。如果带宽仅为20 MHz，则您仅提供4 x 4 MIMO，因此4G和5G之间的差异仅约34％。
SE：5G的一个突出用例是安全性。你在看什么
斯堪兰：您之所以要使用5G之类的原因是，如果可以将5G芯片放在相机中电荷耦合设备的背面。因此，连接高清摄像机的概念需要大量带宽。而且您之所以认为安全性是一个非常非常好的选择-事实上，在效率和碳排放之后，摄像机是一个很好的用例-是因为上行链路。覆盖下行链路是因为电信网络已被设计为10比1。但是，用户生成的内容非常庞大，而4G不能很好地处理这一问题。我们不能再有更高的速度了，因此我们被限制在大约75 Mbps，或者也许是150 Mbps。如果部署其他选项，则5G可以有几个Gbps。但是我也可以对网络进行切片，并为安全性提供保证。因此想想一家医院，您可以让患者监控自己的病情。使用4G，您可能会有人在玩游戏并消耗所有带宽。但是对于5G，您可以使用切片。您可以在安全方面做同样的事情，这就是5G比4G安全得多的原因。
SE：但是有了所有这些联系，攻击面会更大吗？
Scanlan：不，因为与您今天拥有的IoT连接相比，所有这些事情都变得更加安全。Zigbee Z-Wave，Sigfox LoRa和窄带IoT有很多标准，它们适用于LTE-M下的3GPP，以提供这种广泛的物联网连接，无论是低速还是高速。
原文：https://semiengineering.com/where-5g-makes-sense-and-where-it-doesnt/
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